Файл: Шумоподобные сигналы в системах передачи информации..pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 229

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

р

Элементы

Пмраметры

 

 

ß

Транзисторы

hu

 

широкого

Ь.21

применения1

 

' н о

Диоды

Rin

 

 

^ о б д

Резисторы :

 

композицион­

 

ные

R

углер. пле­

ночные

 

металлопле-

 

ночные

 

Конденсато­

 

ры:

С

бумажные

пленочные

 

Индуктивно­

 

сти малогаба­

 

ритные с маг­

L

нитными сер­

 

дечниками

 

Относительные среднеквадратич­ отклоненияные

(Др/'D1

Статистические

характеристики

 

)

 

0

температурного

коэффициента,

 

/Р

 

 

10_ 6 • 1/°С

 

н

 

 

 

 

 

m (ctp)?)

 

0,2

 

+

(5-15)

103

(1 - 2) IO3

 

+

(3—0)

103

(0,5—1) 103

 

 

0 ,25

+

(8-20) 10%

(2-3) IO3

+

(4—8)

103

(1 — 2) 103

 

 

0, з

1

 

—

 

 

о,з

1

 

—

 

 

0,5

 

 

+ 35103

20-103

 

 

+ 1 • 103

0,5 - I0 3

 

 

 

 

 

— (5—10) 103

( 1 ,5—2) 103

 

 

— (1 — 2) 103

(0,2—0 ,5) 103

 

 

— (20—40) 103

(5-10) 103

 

 

— (1—2) 103

(0,3—1) 103

 

 

- ( 1 - 5 )

I0 3

0,2-103

0,02—0,1

— (1 — 15) IO3

4 )

 

 

 

0,8-103

для неко­

 

 

 

- ( 0 , 5 - 1 )

103

0,4-103 B

торых

типов

— (0,5— 1) 103

0,4 - IO 3

0,0005—

 

+0,3 - 103

0 , 15103

0,005

 

 

 

 

+ 0,3- 103

0,15-103

0,02—

 

± 1 0 0 0

300

 

 

 

 

0,0 1

 

— 100

50

0,05

 

± 300

200

Т а б л и ц а

6.5.1

 

Статистические ха­

 

рактеристики

коэф­

 

фициента

старения,

 

1 0 ~ 6 •

' / ''

 

m (cp)

о 1 / 2

(ср>

 

 

 

 

300 2 )

 

 

50 2 )

 

400 2 )

 

 

702>

1

_

J

 

 

1

-

1

 

 

 

10002 )

 

5002 )

--

--

- (10-50)

3—10

- ( 3 - 5 )

3—5

« 0

3 - 5

± 5 0

± 5 0

± 5

± 5

20

10

•> Зависимость

между параметрами

триода

описывается для схемы 0Э корреляцион­

ной матрицей вида:

ß

hu

hz2

h12

І к о

ß

1

0,85

0,3

0,3

О

An

 

1

0,3

0,3

0

h22

 

 

1

0,5

0,5

h,2

 

 

 

1

0,5

2 )

Основные изменения, для которых даны m (ср)

и о'/г (с р). происходят

за первые

500—1000 ч при номинальной нагрузке и температуре.

 

 

 

коэффициента и коэффи­

3 )

Для ß/h,i статистические

характеристики температурного

циента старения имеют

значения:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m ( a ß / f t u ) =

10 - 103

Т° С > 20; 5- 103

Т° С <20,

 

 

D'A (ap/ft")=

2 • 1 0' Т° С > 20; 1- 103

Т° С <20.

 

 

 

т

(f ß/fti,) = 1

0 0 '

(c ß/ft„» = 5

0 -

 

 

 

 

Для

высокочастотных

транзисторов

зависимость

от

времени

может носить другой

характер.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4> Для тонкослойных

композиционных.

 

 

 

 

 

6 )

Зависит от номинала сопротивления. В таблице даны значения для сопротивлений

порядка МОм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в )

Низкоомные,

высокоомные могут иметь m (ар) = — 0,3- 103 .

 

a в знаме­

7

В числителе

дроби даются значения m (ct0 ) и О

/2

(a„) при T > 2 0 ° C ,

нателе—) при T < 20° С.

 

 

 

 

 

 

 

 

216

Следовательно, для вычисления вероятностных характеристик отклонений коэффициентов передачи каналов УОО и смещения порога необходимо предварительно получить соответствующие характеристи­ ки отдельных функциональных устройств. Это будет выполнено ниже с использованием методики, изложенной в настоящем парагра­ фе, применительно к основным функциональным устройствам при раз­ ных вариантах их технической реализации, что должно позволить, получив оценку параметров каналов, оценить потери энергии, кото­ рые могут иметь место при реализации УОО.

Для возможности получения количественных результатов при определении отклонений параметров функциональных устройств при­

ведем

характеристики параметров

некоторых элементов,

сведенные

в табл. 6.5.1, взятые из [6.14, 6.16

и др.].

 

В таблице даны ориентировочные значения числовых

характери­

стик

параметров элементов. Для точных инженерных расчетов не­

обходимо использовать результаты статистических экспериментов и их обработки по конкретным видам используемых элементов.

6.6.Перемножающие устройства

6.6.1. Принцип действия перемножителей

Перемножающее устройство должно выполнять операцию

 

 

 

"ПМУ (0 = -КпмУ «вх ПМУ (0 "оп (0.

 

(6.6.1)

где

Кпмѵ — коэффициент передачи

перемножающего

устройства

и

в обозначениях предшествующих глав «в х пму (t) = s (t)

+ n (t) = x (t).

 

Для смеси радиосигнала с узкополосной помехой можно записать:

 

"вх ПМУ (0 -

^вх ПМУ (0 COS [COs0 t + ф8 (t) + Лфд (/) + фв 0 ],

 

 

 

"on (t) = U

o u (0 cos [<В0П

о t + ф о п (t) + ф о п

0 ] ,

 

 

где

Афп (t) — функция,

описывающая

отклонение фазы смеси

под

действием

помехи.

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда

из (6.6.1) имеем

 

 

 

 

 

 

" п м у (t) = Кпму

UBX

п м у (0 Uou (0 cos [(<йа а—<Йо п о) t + ws

(I) —

 

 

 

 

— Фоп(0 + Д Фп (0 +

Ф«0—Фопоі-

.

( 6 - 6 - 2 )

Свойства перемножителя и функции, которые он выполняет, мож­ но изменять, выбирая соответствующим образом опорное напряжение.

1. В опорном напряжении воспроизводится закон изменения фазы и амплитуды сигнала и задержка, т. е. опорное напряжение является копией или квазикопией сигнала (см. § 6.2).

217

Для случая опорного напряжения, являющегося копией сигнала, «оп о = м 5 о и

ИВ ПМ У (0 = /СгімУ ^вх ПМ У (0 «к U, 0 (t) COS [ф, „ — ф о п 0 + Дф„ (/)], (6.6.3)

где ак — безразмерная амплитуда копии; Us 0 — функция, описы­ вающая изменение огибающей сигнала при единичной амплитуде. Перемножители, у которых соо п „ = as „, выше были названы пере­ множителями с видеочастотным выходом.

Как видно из (6.6.2), величина напряжения на выходе такого пере­ множителя зависит от разности фаз входного и опорного напряжений, т. е. перемножитель с видеочастотным выходом может выполнять функции фазового дискриминатора. Это приводит к необходимости использования при случайной фазе сигнала двухканальной квадратур­ ной видеочастотной обработки.

На выходе перемножителя с видеочастотным выходом в мгновен­ ном видеочастотном напряжении, которое затем подается на видеочас­ тотный интегратор, отображается изменение амплитуды сигнала и ее отклонения из-за действия помех, из-за отклонений фазы смеси под действием помех и из-за разности начальных фаз.

Для случая опорного напряжения, являющегося

квазикопией

сигнала, оз о п 0 = м8 „ ±

Лео и

 

tip п м у (0=

•КпмУ ^вх п м у (0 auUs0 (t) X

 

X cos [A(üt + ф, о — ф о п о + Афп (/)]•

(6.6.4)

Такие перемножители выше были названы перемножителями с радио­ частотным выходом.

Для того чтобы радиочастотный коррелятор, в котором исполь­ зуется перемножитель с радиочастотным выходом, был эквивалентен видеочастотному, операция интегрирования, как это следует из (6.6.4), должна выполняться над огибающей колебания, имеющего частоту Асо, с учетом отклонения фазы Афп (t).

Как видно из (6.6.4), разность начальных фаз не сказывается на результате перемножения в перемножителе с радиочастотным выхо­ дом, поэтому при случайной фазе сигнала достаточно использовать одноканальную обработку.

2. Опорное напряжение имеет постоянную амплитуду, но вос­ производит задержку и закон изменения фазы сигнала. Как будет показано ниже, наиболее близки к работе в этом режиме распростра­ ненные реальные перемножители в корреляторах.

Для

ыоа0=о)з0

 

 

 

 

«в п м у (0 = # п м у UBX

П М У

(t) Uon

cos [фв о — ф о п 0 + Дф„ (*)].

(6.6.5)

Для

ю о п „=--©„ о + Аю

 

 

 

 

 

UP п м у (0 =

Кпму

UBX п м у (t) Unn cos [Асо/ - I -

 

 

+ Ф.0 — Фопо +

АфЛО].

(6.6.6)

218

При этом, если у сигнала имеется внутрисигнальная амплитудная модуляция или из-за ограничения полосы частот в ФМн и ЧМн сиг­ налах наблюдается паразитная амплитудная модуляция, то перемно­

житель уже неточно

выполняет операцию перемножения на копию

сигнала, требующуюся в оптимальных корреляционных

схемах.

3. Опорное напряжение является гармоническим

колебанием.

При

со0 1 І

о =-= ws0

- I - А со

 

 

 

« Р П М

У (0

=

KuMyUBXuMy

(() Uon cos [Aat + rps (/)

- f cps0 —

 

 

 

 

-

ф о п 0 + Аф„ ( / ) ] .

(6.6.7)

При этом перемножитель выполняет функции смесителя.

При с о о п 0

=

cos0

 

 

 

 

 

" В П М

У (0

= - ^ П м У ^ в х П м У

(О Uon C O S [ф8 (/)

+

 

 

 

 

+ фб 0

— Фопо +

Аф„ (/)].

(6.6.8)

Этот случай имеет большое значение, так как используется в видео­ частотных согласованных фильтрах для фазоманипулированных ШПС,

при дискретной

обработке ШПС и в фазовых дискриминаторах.

При этом

перемножитель выполняет функции синхрон­

ного детектора для синфазной с ним составляющей сигнала, и при случайной фазе требуется два квадратурных канала. Спектры ФМн сигнала и помехи «переносятся» в область видеочастот и модуляция как по амплитуде, так и по фазе «переходит» в изменение мгновенных значений выходного напряжения.

6.6.2. Схемы и режимы работы перемножающих

устройств. Потери энергии, вызываемые неидеальностью выполнения операции перемножения

Наибольшее распространение в схемах приема ШПС получили транзисторные и диодные балансные и кольцевые перемножители как

на дискретных элементах, так и на интегральных схемах.

 

Простейшая схема видеочастотного перемножающего

устройства

с диодным балансным перемножителем (ДП) приведена на

рис. 6 . 6 . 1 .

При небольшой относительной полосе радиосигнала, т. е. при

ACOS/CÛs о «

1, целесообразно применять перемножители с

трансфор­

маторными

входами,

как это предусмотрено в схеме

рис. 6 . 6 . 1 .

Транзистор

7 7 в этой

схеме служит для предварительного усиления

и согласования с предшествующими каскадами. Здесь и далее при

рассмотрении практических схем

согласующий каскад включается

на входе.

 

Схема диодного перемножителя

с радиочастотным выходом ана­

логична схеме рис. 6 . 6 . 1 , но в качестве нагрузки для диодов исполь­ зуются не резисторы, а колебательный контур (фильтр), настроенный на Асо.

Наряду с балансными часто используются кольцевые диодные перемножители, обладающие большим коэффициентом передачи и меньшим количеством частотных составляющих на выходе [ 6 . 2 ] .

219

Смотрите также файлы